金屬增材制造零件的質(zhì)量與金屬粉末的特性密切相關(guān),包括粉末的粒度、球形度、流動(dòng)性、松裝密度等。航天、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域“高精尖”、“高質(zhì)量”、“超精密”的應(yīng)用需求也對(duì)金屬3D打印粉末的品質(zhì)提出了更高要求。
基于深度的市場(chǎng)觀察與長(zhǎng)期的金屬增材制造實(shí)踐,鉑力特針對(duì)用戶長(zhǎng)期以來反饋的特殊需求,研制出TA1、TA15、TC4、TA18、TC21等多種鈦及鈦合金粉末,現(xiàn)已成功應(yīng)用于航空航天等增材制造領(lǐng)域。
TC4優(yōu)良的綜合力學(xué)性能可滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)粉末性能的需求,其高比強(qiáng)度、質(zhì)輕等特點(diǎn)為葉片減重提供支持;粉末具有較高的熱穩(wěn)定性及抗氧化性,可延長(zhǎng)葉片壽命與檢查間隔;同時(shí),零件內(nèi)部采用鏤空結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)空間大,可實(shí)現(xiàn)造型更多樣,滿足多種場(chǎng)景使用需求。
TC4是航空航天、醫(yī)療領(lǐng)域中廣泛使用的一種鈦合金材料。鉑力特TC4粉末通過選區(qū)激光熔化(SLM)增材制造設(shè)備成形后,所得零部件的微觀組織均勻致密、具有快速凝固的特征。打印件抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別高于鍛件指標(biāo)約6~7%、6~10%、55-60%。其中,15~53μm TC4粉末的技術(shù)指標(biāo)如下表。
天線支架結(jié)構(gòu)經(jīng)過拓?fù)鋬?yōu)化及一體化整合設(shè)計(jì),對(duì)比傳統(tǒng)機(jī)加件實(shí)現(xiàn)減重35%,應(yīng)力集中狀態(tài)得到緩解,峰值應(yīng)力響應(yīng)狀態(tài)降低6%。零件內(nèi)部尺寸精度高,TA15鈦合金具備的高比強(qiáng)度及中等的高溫力學(xué)性能使零件具有良好的承力能力及應(yīng)力能力,符合航空航天等安全關(guān)鍵型應(yīng)用要求。
TA15屬于高溫鈦合金,具有略高于TC4的室溫力學(xué)性能和中等的高溫力學(xué)性能,主要用于航空航天結(jié)構(gòu)件和發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的打印成形。鉑力特自主研制了TA15粉末,目前該粉末已用于多個(gè)種類鈦合金零件的成形,零件最大尺寸達(dá)到1000mm,部分產(chǎn)品已成功交付客戶,滿足航空航天領(lǐng)域的嚴(yán)苛要求 。